Kara delikler, çevrelerindeki maddeleri yutarak güçlü ışınımlar üretmedikleri sürece doğrudan gözlemlenemiyor. Işığın bile kaçamadığı bu yoğun gök cisimleri, bu nedenle Samanyolu’nun en zor tespit edilen sakinleri arasında yer alıyor.
ABD’deki Flatiron Institute’tan astrofizikçi Tom Wagg liderliğindeki ekip, Samanyolu’nun 13,6 milyar yıllık geçmişini bilgisayar ortamında yeniden oluşturdu. Simülasyonlarda yıldız oluşumları, yıldızların ölümü, kara deliklerin doğuşu ve galaksinin zaman içindeki değişimi takip edildi.
Henüz hakem değerlendirmesinden geçmeyen ve ön baskı olarak yayımlanan araştırmaya göre Samanyolu, bugüne kadar yaklaşık 170 milyon yıldız kütleli kara delik üretmiş olabilir.
GÖRÜNMEYEN NÜFUS
Yıldız kütleli kara delikler, çok büyük yıldızların yaşamlarının sonunda oluşuyor. Yıldız, çekirdeğindeki nükleer yakıtı tükettiğinde dışarıya doğru basınç üretemiyor ve kendi kütleçekimi altında çökmeye başlıyor.
Bazı yıldızlar büyük bir süpernova patlamasıyla dış katmanlarını uzaya savururken geride son derece yoğun bir çekirdek bırakıyor. Bu çekirdek yeterince ağırsa kara deliğe dönüşüyor.
Ancak kara delikler ışık yaymadığı için gök bilimciler bunları çoğunlukla başka bir yıldızla etkileşime girdiklerinde veya önlerinden geçtikleri yıldızların ışığını kütleçekimleriyle büktüklerinde tespit edebiliyor.
Araştırmacılar bu nedenle doğrudan sayım yapmak yerine, galaksinin bilinen yıldız oluşum geçmişinden yola çıkarak kaç kara deliğin meydana gelmiş olabileceğini hesapladı.
BİZE NE KADAR YAKIN?
170 milyon kara delik ilk bakışta oldukça yüksek bir sayı gibi görünse de Samanyolu’nun devasa boyutları düşünüldüğünde bu cisimlerin galaksi içinde oldukça seyrek dağıldığı belirtiliyor.
Simülasyona göre Güneş’in galaksi merkezine olan uzaklığındaki bölgelerde ortalama her 6 bin 250 kübik parseklik hacimde yalnızca bir kara delik bulunuyor. Bir parsek yaklaşık 3,26 ışık yılına karşılık geliyor.
Bu yoğunluk, Güneş Sistemi’nin yakın çevresinde bilinmeyen çok sayıda kara deliğin gizlendiği anlamına gelmiyor. Araştırmacılar, kozmik mahallemizde bir kara deliğe rastlama ihtimalinin düşük olduğunu düşünüyor.
Samanyolu’nun 13,6 milyar yıllık geçmişine yayıldığında 170 milyon kara delik, ortalama olarak her 80 yılda bir yeni kara delik oluşmasına karşılık geliyor. Ancak galaksideki kara deliklerin büyük bölümünün, yıldız oluşumunun günümüzden çok daha yoğun olduğu erken dönemlerde meydana geldiği tahmin ediliyor.
DOĞDUKLARI YERDE DEĞİLLER
Araştırmanın dikkat çeken sonuçlarından biri de kara deliklerin çoğunun doğdukları bölgelerde kalmadığını göstermesi oldu.
Bir yıldızın süpernova patlaması simetrik gerçekleşmediğinde, yeni oluşan kara delik güçlü bir geri tepme kuvvetine maruz kalabiliyor. Astronomların “doğum tekmesi” olarak adlandırdığı bu hareket, kara deliği galaksi içinde yüksek hızla savurabiliyor.
Bazı kara delikler Samanyolu’ndan tamamen kaçabilecek kadar hızlanabilse de büyük bölümü galaksinin çekim alanı içinde kalıyor ve milyarlarca yıl boyunca farklı yörüngelerde hareket ediyor.
Bu hareketlilik nedeniyle kara deliklerin dağılımı, Samanyolu’ndaki yıldızların dağılımından farklılık gösteriyor.
DAHA KALIN DİSK
Samanyolu’nun yıldızlardan oluşan ince diskinin kalınlığı yaklaşık 306 parsek olarak hesaplanıyor. Araştırmaya göre kara deliklerin oluşturduğu görünmez diskin yüksekliği ise yaklaşık 790 parseke ulaşıyor.
Bu farkın başlıca nedeninin süpernova patlamaları sırasında oluşan doğum tekmeleri olduğu düşünülüyor. Patlamayla savrulan kara delikler, galaksi düzleminin çok daha üstüne veya altına çıkabiliyor.
Simülasyonlar ayrıca daha hafif kara deliklerin galaksi düzleminden daha uzağa gitme eğiliminde olduğunu gösterdi.
Daha hafif kara delikleri meydana getiren patlamalarda yıldızın daha fazla maddesi uzaya savruluyor. Bu durum geri tepme kuvvetini artırarak yeni oluşan kara deliği daha yüksek hızlara çıkarabiliyor.
Daha ağır kara deliklerde ise yıldız maddesinin daha büyük bölümü tekrar çekirdeğe düşüyor. Bu süreç geri tepme etkisini azaltarak kara deliğin doğduğu bölgeye daha yakın kalmasına yol açıyor.
YILDIZLARIN ÖLÜM KAYDI
Araştırmacılara göre gelecekte yapılacak gözlemler yalnızca Samanyolu’ndaki kara deliklerin sayısını ortaya çıkarmayacak.
Kara deliklerin kütleleri, hızları ve galaksi içindeki konumları, onları meydana getiren yıldızların nasıl öldüğü hakkında da bilgi verebilir. Bu veriler farklı süpernova ve kara delik oluşum modellerinin karşılaştırılmasına yardımcı olabilir.
Yeni nesil gökyüzü taramaları, kara delikleri çevrelerindeki yıldızların hareketlerinden veya kütleçekimsel mercek etkilerinden yararlanarak tespit edebilecek.
Gözlemlerin simülasyonlarla uyumlu çıkması durumunda, Samanyolu’nun görünmeyen “galaktik yeraltı dünyası” galaksinin geçmişini saklayan dev bir arşiv olarak kullanılabilecek.
Araştırmacılara göre bugün galaksi içinde hareket eden kara deliklerin konumları ve hızları, milyarlarca yıl önce gerçekleşen yıldız ölümlerinin izlerini hâlâ taşıyor.
The post Samanyolu’nda 170 milyon kara delik olabilir first appeared on Kilis Egitim.
